基本逻辑指令与梯形图规则.ppt

第二章 三菱PLC的系统配置与指令系统,系统配置与元件 基本指令与梯形图规则 状态转换图及步进指令 功能指令,第 二节 FX系列PLC的基本指令与梯形图规则,编程语言概述 FX系列的用户数据结构 基本指令 梯形图规则,编程语言概述,PLC语言的国际标准 PLC五种语言表达方式 梯形图主要特点,编程语言概述,PLC语言的国际标准 不同厂家的PLC语言有很大区别，用户不得不学习多种编程语言和查找故障方法。 IEC（国际电工委员会）1994年5月公布了PLC标准（IEC1131）， 该标准由5部分组成：通用信息、设备与测试要求、可编程序控制器的语言（IEC1131-3）、用户指南和通讯。 IEC1131-3是PLC编程语言标准；它详细地说明了句法、语义和5种PLC语言的表达方式。 （缺P40图3-1）,编程语言概述,PLC五种语言表达方式 1、顺序功能图（Sequential function chart-SFC） 2、梯形图（Laddet diagram-LD） 3、功能块图（Function block diagram-FBD） 4、指令表(Instruction List-IL) 5、结构文本（Structured text-ST）,编程语言概述,1、顺序功能图（Sequential function chart-SFC）0 一种结构块控制程序流程图，位于其他编程语言之上的图形语言，用来编制顺序控制程序。 作为图形语言，给用户提供3种主要元件：步、转换和动作， 步一种逻辑块，对应于特定的控制任务的编程逻辑； 转换是从一个任务到另一个任务的原因； 动作是控制任务的独立部分。,动作：在顺序结构中，CPU反复执行步1中的动作，直到转换1变为ON状态，CPU将处理第2步。,2、梯形图（Laddet diagram-LD） 是一种使用得最多的PLC图形编程语言，与继电器控制系统的电路图很相似，直观易懂，易被现场电气人员掌握； 有线圈、常开触点和常闭触点，功能块。,编程语言概述,3、功能块图（Function block diagram-FBD） 一种类似于数字逻辑电路的编程语言，有数字电路基础的人容易掌握。 与控制元件之间的信息数据流动有关的高级应用场合，很有用。 也是一种图形语言，也允许嵌入别的语言（如梯形图，指令表和结构文本）,编程语言概述,4、指令表(Instruction List-IL) 是一种与微机的汇编语言中的指令相似的助记符表达式。 指令表与梯形图之间可以相互转换。 5、结构文本（Structured text-ST） 为增强PLC的数学运算、数字处理、图形显示、报表打印等功能，方便用户使用，在大中型PLC上配备了Pascal、Basic、C等高级编程语言。 结构文本（ST）是为IEC1131-3标准创建的一种专用的高级编程语言，受过计算机编程语言训练的人很容易用它来编制控制逻辑。 与梯形图比有两大优点：一是能实现复杂的数学运算，二是非常简洁、紧凑，用其编制极复杂的数学运算可能只占一页纸。,编程语言概述,IEC1131-3，还允许在同一程序中使用多种编程语言，使编程者能选择不同语言来适应特殊的工作。 目前只有部分厂家的PLC的编程语言支持IEC1131-3标准。,梯形图主要特点,梯形图中编程元件沿用了继电器这一名称，但是“软继电器”，每一编程元件与PLC存储器中元件映像寄存器的一个存储单元相对应，元件这“1”状态，对应“接通”（ON），“0”状态，对应“断开”（OFF） 梯形图两侧的垂直公共线称为公共母线（Bus bar）,执行用户程序的逻辑运算顺序是从左向右 根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，求出与图中各线圈对应的编程元件的状态，称为梯形图的逻辑解算。逻辑解算是从上到下，从左至右顺序进行的，解算的结果马上可被后面的解算利用 梯形图中线圈和其他输出类指令应放在最右边 梯形图中各编程元件的常开触点和常闭触点均可无限次使用。,FX系列的用户数据结构,用户数据结构有3种， 1、bit数据（位数据，位编程元件，即二进制的1位），用来表示开关量的状态，如触点的通/断、线圈的通/断，其值为二进制数1/0，或编程元件ON/OFF； 2、字数据，16位二进制数组成一个字，在FX系列内部，常数以二进制补码的形式存储，所有四则运算、加1、减1运算都用二进制来进行； 3、字与位（bit）的结合，如定时器和计数器的触点为bit，而它们的设定值寄存器和当前值寄存器为字。,FX系列PLC的基本指令,FX系列共有27条基本指令。仅用基本指令就可编制出开关量控制系统的用户程序。 1、LD，LDI，OUT指令 2、AND、ANI指令 3、OR、ORI指令 4、ORB指令 5、ANB指令 6、MPS、MRD、MPP指令 7、MC、MCR指令 8、SET、RST指令 9、PLS、PLF指令 10、NOP指令 11、END指令,FX系列PLC的基本指令,1、LD，LDI，OUT指令 LD（Load）：常开触点与母线连接的指令 LDI（ Load Inverse）：常闭触点与母线连接的指令 LD 、LDI可与ANB、ORB指令配合，用于电路块的起点， 其操作元件是X、Y、M、S、T、C的接点。 OUT（Out）：驱动线圈的输出指令 操作元件是Y、M、S、T、C，对T、C，OUT指令后应设定常数K， NOTE：输入的窄脉冲得不到响应，输入脉冲ON或OFF的时间，均应大于PLC的扫描周期。,NOTE： 1、若扫描周期为10 ms,考虑到输入滤波器的响应滞后时间为10 ms，则输入脉冲的ON或OFF时间至少应为20 ms。 2、如果输入脉冲的频率25HZ，则T0.04s,PLC就有可能处理不到该信号。,LD，LDI，OUT指令,FX系列PLC的基本指令,2、AND、ANI指令 AND（And）:常开触点串联连接指令 ANI(And Inverse)：常闭触点串联连接指令 操作元件为X、Y、M、S、T、C的接点， NOTE： （1）串联接点的个数没有限制。 （2）OUT指令后，通过接点对其它线圈使用OUT 指令称为 连接输出 （3）原则上对串联接点数目和连接输出次数没有限制。,AND、ANI指令,FX系列PLC的基本指令,3、OR、ORI指令 OR（Or）：常开触点的并联连接指令 ORI(Or Inverse) ：常闭触点的并联连接指令 OR、ORI用于单个触点与前面电路的并联，并联触点的左端接到LD点上，右端与前一条指令对应的触点的右端相连。 操作元件为X、Y、M、S、T、C的接点,FX系列PLC的基本指令,4、ORB指令 ORB（Or Block）：电路块并联连接指令 两个或两个以上触点串联连接成的电路块称，串联电路块； 该指令无操作元件；每个串联电路块的起点用LD或LDI指令，电路块后面用ORB指令。,FX系列PLC的基本指令,5、ANB指令 ANB（And Block）：电路块串联连接指令。 两个或两个以上触点并联连接成的电路块称并联电路块； 将并联电路块与前面的电路串联，在使用ANB指令之前，应先完成并联电路块的内部连接。 该指令无操作元件；每个并联电路块各支路的起点用LD或LDI指令，电路块后面用ORB指令。,FX系列PLC的基本指令,6、MPS、MRD、MPP指令 栈存储器，用于存放中间结果； MPS（Push）：进栈指令，将当时的运算结果压入栈的第一层，栈中原来的数据依次向栈的下一层推移。 MRD(Read)：读栈指令，用于读出第一层栈所存放的数据，而栈内的数据不发生移动。 MPP(Pop)：出栈指令，第一层的数据被读出，栈内各层的数据同时向上移动一次。 NOTE：MPS、MPP连续使用的次数必须小于11次，且要成对使用。,MPS、MRD、MPP指令,MPS、MRD、MPP指令,FX系列PLC的基本指令,7、MC、MCR指令 MC（Master Control）:主控指令或公共触点串联连接指令 MCR(Master Control Reset)：主控复位指令。 MC、MCR可用于输出继电器Y和辅助继电器M（但不能用特殊辅助继电器M）。 在编程时，经常遇到许多线圈同时受一个或一组触点控制的情况，如果每个线圈的控制电路中都串入同样的触点，将占用很多的存储单元，主控指令可解决这一问题。 使用主控指令的触点称为主控触点，在梯形图中与一般的触点垂直，是控制一组电路的总开关。,MC、MCR指令,FX系列PLC的基本指令,8、SET、RST指令 SET：置位指令，使操作保持的指令；操作元件Y，M，S RST：复位指令，使操作保持复位的指令； 操作元件Y，M，S，T，C，D，V，Z,动作过程（1）X0为ON，Y0为ON并保持，即使X0的常开触点断开，也仍保持ON状态，（2）X1为ON，Y0为OFF并保持，即使X1的常开触点断开，仍保持OFF状态。,FX系列PLC的基本指令,9、PLS、PLF指令 PLS：上升沿微分输出指令，PLF：下降沿微分输出指令操作元件都是Y，M（但不能是特殊M），,FX系列PLC的基本指令,10、NOP指令 NOP（Non processing）:空操作指令 执行程序全清操作后，全部指令都变成NOP。 11、END指令 END（End）:结束指令，表示程序结束。 若不写END指令，从用户程序第一步执行到最后一步； 将END指令放在程序结束处，只执行第